Устройство для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя Советский патент 1981 года по МПК H02P13/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ПРИБОРАМИ СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к электроте нике и может быть использовано для управления вентилями статических пре образователей, Известно устройство для управлени полупроводниковыми приборами, содерж щее в качестве фазосдвигающего устро ства мост в виде вторичной обмотки трансформатора со средней точкой, конденсатора и транзистора, переход эмиттер - база которого через диод включен Б диагональ фазосдвигакнцего моста. Устройство для получения двух сдвинутых на 180 эл. град, управляющих импульсов снабжено дополнительны ключевым элементом, эмиттер транзистора которого соединен с эмиттером транзистора ключевого элемента flj Недостатком устройства является пониженный КПД из-за сравнительно большой потребляемой мощности по базовой цепи транзисторов ключевых эле ментов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления полупровод никовыми приборами, содержащее фазосдвигающий мост, два резистора и две ключевые схемы, состоящие из накопительного конденсатора и транзистора каждая, включенные через разделительные диоды в диагональ фазосдвигающего моста ij2 . Недостатком известного устройства является невысокая надежность вследствие температурной, нестабильности амплитуды формируе ых импульсов. Эта нестабильность выражается в том, что при повышении температуры окружающей среды в промежуток времени от 90 до 180 эл. rpajj. происходит все более интенсивный разряд накопительного конденсатора, установленного в цепи базы одного транзистора через цепь эмиттер - коллектор другого транзистора . Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя, накопительный конденсатор одной ключевой схемы включен в цепь эмиттера транзистора другой, ключевой схемы таким образом, что отрицательная обкладка накопительного конденсатора одной ключевой схемы соединена с эмиттером транзистора той же ключевой схемы и через включе(ныя в проводящем направлении первый разделительный диод - с его базой, а положительная обкладка накопительного конденсатора через резистор нагрузки соединена с коллектором тог;о же транзистора, а через включенный в непроводящем направлении второй разделительный диод - с Эмиттером транзистора другой ключевой схемы.

На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователяJ на фиг. 2 - вариант выполнения схемы устройства.

Электрическая схема устройства для управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя содержит фазосдвигающий мост, который состоит из входного трансформатора 1 с выведенной средней точкой вторичной обмотки и элементов плеч: переменного резистора 2 и конденсатора 3 . В диагональ фазосдвигающего моста включено устройство формирования импульсов, представляющее собой две ключевые схемы, состоящие из двух транзисторов 4 и 5, эмиттербазовые переходы которых через накопительные конденсаторы 6 и 7 и разделительные диоды 8, 9 и 10, 11.включены в диагонсшь фазосдвигающего моста, положительные обкладки накопительных конденсаторов через резисторы 12 и 13 нагрузок подключены к коллекторам транзисторов.

Устройство работает следую1цим образом.

В полупериод, когда плюс напряжения приложен к средней точке вторичной обмотки трансформатора 1, а минус к общей точке соединения элементов плеч моста происходит заряд конденсатора 7 по цепи средняя точка вторичной обмотки трансформатора 1 диод 10 - конденсатор 7 - диод 11 общая точка элементов, включенных в плечи моста.

Напряжение на конденсаторе 7 возрастает по синусоида,льному закону до амплитудного значения питающего напрюхения, диоды 10 и 11 не дают возможности разряжаться конденсатору 7 при последующем уменьшении питающего напряжения в промежуток времени от 90 до 180 эл.град. Поскольку диод 11 включен встречно-параллельно эмиттербазовому переходу транзистора 4, последний надежно заперт и разряд конденсатора 7 через переход эмиттер коллектор транзистора 4 не происходи

В момент времени, соответствующий 180 эл.град., когда на средней точке трансформатора 1 приложенное напряжение меняет з::ак с плюса на минус, а на общей точке элементов фазосдвигающего моста - с минуса на плюс, появл ется ток заряда конденсатора 6, который протекает по цепи общая точка эл ментов, включенных в плечи моста эми тер-баз.овый переход транзистора 4 диод 9 - конденсатор 6 - диод 8 -средняя точка вторичной обмотки трансфЬрматора 1. Транзистор 4 открывается и конденсатор 7 разряжается по цепи положительная обкладка конденсатора 7 резистор 13 - эмиттер-коллекторный переход транзистора 4 - отрицательная обкладка конденсатора 7.

В связи с тем, что базовый ток тразистора 4, являющийся одновременно и зарядным током конденсатора б, В начальный момент времени имеет максималную величину, на резисторе 13 нагрузки формируется импульс с крутым фронтом.

Возникновение импульса всегда связано с моментом перехода синусоидального напряжения на диагонали моста чере нуль из положительного значения в отрицательное, что обеспечивает высокую точность следования импульсов.

Схема позволяет получить за период два импульса, сдвинутых друг относительно друга на 180 эл.град., так как, когда плюс приложен к средней точке вторичной обмотки трансформатора моста, а минус - к общей точке элементов плеч моста, конденсатор 7 заряжается, а конденсатор 6 разряжается, что вызывает появление на резисторе 12 нагрузки импульса с крутым фронтом, а в полупериод, когда минус приложен к средней точке вторичной обмотки трансформатора 1, а плюс - к общей точке элементов моста, конденсатор б заряжается, а конденсатор 7 разряжается, вызывая при этом появление на резисторе 13 нагрузки импульса с крутым фронтом.

Сдвигая напряжение диагонали моста относительно напряжения сети, получаем сдвиг формируемых импульсов.

Устройство с тиристорами в качестве ключевых элементов (фиг. 2) работает аналогично описанной схеме.

Предлагаемая схема обладает значительно большей температурной стабильностью. Она позволяет получить большую стабильность мощности формируемых импульсов без увеличения количества элементов схемы и потребляемой 1ощности.

В то время как в известной схеме при температуре окружающего воздуха 70С происходит разряд накопительного конденсатора на 40% в промежуток времени от 90 до 180 эл.град., в предлагаемой схеме величина напряжения накопительного конденсатора практически не изменяется.

Использование устройства позволяет повысить надежность управления полупроводниковыми приборами статического преобразователя в широком диапазоне температур.

Формула изобретения

Устройство для управления полупроводниковыми приборами статического